Hinzufügen einer Spannungsabschaltung zu einer Schaltung?

Ich versorge ein Projekt mit einem 2-zelligen 7,4-V-LiPo-Akku. Welche Schaltung füge ich hinzu, damit das Gerät keinen Strom mehr zieht, wenn die Spannung der Batterie unter 6,4 V fällt? Ziel ist es, den LiPo-Akku vor Entladung unter 3V/Zelle zu schützen.

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Im Folgenden wird eine TLV431 1,25 V-Referenz angegeben.
Dies erfordert einen minimalen Regelstrom von < 100 uA im Vergleich zu etwa 500 uA für den 2,5-V-TL431.

Wenn der TLV431 eingeschaltet ist, entspricht die Spannung ungefähr der Referenzspannung - NICHT 0 V.

Der TLV431-Strom ist eine Batterielast, selbst wenn der Ausgang ausgeschaltet ist. Bei etwa 100 uA verbraucht dies etwa 2,5 mAh/Tag.

Spannungserfassungsteiler ist auch eine Batterielast. Das kann klein sein.

Hysterese wird in keiner der folgenden Schaltungen verwendet - außer der aus dem Internet kopierten. Ein Hauch von Hysterese könnte verwendet werden, um das Ein-/Ausschalten der Batterie zu stoppen, wenn die Last entfernt wird. Fragen Sie, wenn unklar ist, wie das geht.

(1) Opamp-basierter
P-Kanal-FET-High-Side-Schalter.
TLV431 1,25-V-Referenz.
R2/R3 teilen Vmin auf = 1,25 V.

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(2) N-Kanal-FET, Low-Side-Schalter.
TLV431 1,25 V Referenz.
FET Vth << Vmin

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(3) P-Kanal-FET, High-Side-Schalter.
TLV431 = 1,25 V Referenz.
FET Vth << (Vmin-1,25)V

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(4) Aus dem Web - ähnlich meiner N-Kanal-Low-Side-Schaltung.
Von dieser Diskussionsseite .

Hier fügt R6 eine Hysterese hinzu.

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Hi, wenn es NPN statt PNP war, das so verdrahtet war, dass sein Kollektor das Gate eines anderen N-Kanal-Mosfets abschneidet. Wie würden Sie Hysterese zu TL431 hinzufügen? Ich frage, weil ich eine solche Schaltung habe, der ich etwas Hysterese hinzufügen muss. Idealerweise sollte die Hysterese vom Ausgang zum nicht invertierenden Anschluss hinzugefügt werden. Aber hier ist der Ausgang so verdrahtet, dass er die Basis eines anderen Transistors ist. Wenn ich einen Hysteresewiderstand vom TL431-Ausgang zu seinem Referenzstift hinzufüge, würde das ihn nicht in seiner regulären Regelkreisanordnung konfigurieren. Das würde nicht helfen ... denke ich. Bitte korrigieren und beraten.
@Vishal Hysterese ist dasselbe wie positives Feedback. Wenn in diesem Fall der Ref-Pin des TL431 über Vref_internal genommen wird, wird die Hysterese verwendet, um ihn wieder etwas stärker anzuheben, indem ein externes positives Signal mit dem erfassten Eingang "gemischt" wird. Im obigen Diagramm wird dies erreicht, indem Strom über R6 hinzugefügt wird, um die Spannung am Schleifer R2 anzusteigen. SO Suchen Sie in einer anderen Schaltung nach einem Punkt, der positiv wird, wenn der TL431-Eingang die Vref-Spannung überschreitet, und nehmen Sie von dort eine Rückmeldung. ...
... Ihre Schaltung KLINGT falsch, da ein NPN-Einschalten ein NPN-Low = Off klemmt, wodurch ein NCHannel-Gate gelöst wird, sodass sich der FET einschaltet. ABER unabhängig davon, wenn der TL431 eingeschaltet wird, werden einige Punkte hoch und einige niedrig gehen. Wählen Sie einen hohen, der die kleine Rückkopplungslast tolerieren kann, und verwenden Sie ihn, um den TL431-Ref-Pin über einen geeigneten Widerstand anzusteuern.
Danke Russel. Ich verstehe es jetzt viel besser ... es war früher intuitiver, aber Ihre Erklärung macht es viel klarer. In meinem Fall verwende ich den TL431-Ausgang, um einen NPN einzuschalten, der wiederum einen N-Kanal-Mosfet abschaltet, da der NPN einen Kurzschluss gegen Masse erzeugt, der vom Mosfet-Gate gesehen wird. In gewisser Weise habe ich also nur den Kollektor des NPN, der von hoch nach niedrig geht, wenn sich der TL431-Ref-Pin von "höher> 2,5 V> niedriger" bewegt. Ich habe keinen Punkt, der in Richtung positiv geht ... Soll ich ein Bild von der Schaltung schicken?
@Vishal Am besten posten Sie eine neue Frage mit Ihrer Schaltung. Ihre Erklärung ist mehrdeutig. Schaltet sich NPN ein, wenn sich der TL431 einschaltet, oder schaltet sich NPN aus, wenn sich der TL431 einschaltet? | Wenn der TL431 den NPN einschaltet, wenn der TL431 einschaltet, ist die CCT möglicherweise "seltsam", aber die NPN-Basis geht hoch, wenn die Vref hoch geht, und kann daher für Rückmeldungen verwendet werden. | Wenn sich der NPN ausschaltet, wenn der TL431 einschaltet, geht der NPN-Kollektor hoch, wenn Vref hoch geht, sodass er für die Rückkopplung verwendet werden kann. Wenn Sie eine Frage stellen, teilen Sie mir dies bitte mit - vielleicht durch einen Kommentar hier.
@RussellMcMahon, ich habe jetzt die TL431-Version entfernt und LM358 als Komparator verwendet. Für die Hysterese verwende ich einen 100K-Widerstand und er gibt mir etwa 0,6 V Hysterese ... was gut genug sein sollte. Der Komparatorausgang wird an das IRFZ44N-N-Kanal-Mosfet-Gate gesendet, das hier als Low-Side-Treiber verwendet wird. Dies funktioniert einwandfrei und sollte daher ausreichen. Danke für all die Bemühungen. Werde eine neue Frage stellen, wenn sich in dieser Schaltung etwas ergibt :)
@RussellMcMahon, vor LM358 hatte ich TL072 verwendet, was in Ordnung war, außer dass der Low-Side-Spannungshub bei 1,1 V statt 0 V lag. Dann habe ich gelesen, dass der LM358 viel näher an die negative Schiene geht ... was gut ist, da das Mosfet-Gate auf diese Weise im ausgeschalteten Zustand weit von seiner Vgs (th) von 2 V entfernt ist. Eine weitere große Beobachtung war, dass die Dinge nicht so sauber waren, wenn die LM358-Versorgung direkt an die Batterie angeschlossen war. Das Umschalten war unregelmäßig. Jetzt habe ich einen 9V-Zener verwendet, um die IC-Versorgung zu stabilisieren, und die Dinge sind viel sauberer :-)
@Vishal Ein Problem ist, dass Sie Einblicke in Ihre Anforderung und kein vollständiges Bild gegeben haben. Es kann sein, dass das, was Sie jetzt haben, richtig funktioniert - aber ohne ein besseres Verständnis gibt es möglicherweise Dinge, die wir vermissen. Sie erwähnen einen Low-Side-Treiber, der normalerweise (nicht immer) einen Schalt-CCT impliziert, bei dem es auf Geschwindigkeit ankommt. Ein LM358 kann je nach Anwendung zu langsam sein.
@RussellMcMahon, meine Anwendung ist eine Abschaltschaltung bei niedriger Batteriespannung für ein LED-Notlicht ... und die Hysterese wird verwendet, um sie abzuschalten, bis die Batteriespannung auf einen signifikanten Wert ansteigt.

Sie könnten einen Reset-IC wie den MAX809 verwenden . Dies gibt einen niedrigen Pegel aus, wenn die Eingangsspannung unter dem Schwellenwert des Geräts liegt. Wenn die Eingangsspannung höher als die Schwelle ist, folgt der Ausgang dem Eingang.

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Sie können diese Spannung verwenden, um einen N-Kanal-MOSFET wie den FDC653N zu schalten .
Sie müssen einen hochohmigen Spannungsteiler für die Eingangsspannung verwenden, da die höchste verfügbare Schwelle 4,9 V beträgt.
Der MAX809 hat mehrere Hersteller. Ich bevorzuge den OnSemi wegen seines geringen Massestroms.

Es scheint, dass der MAX809 keine Hysterese bietet. Gibt es eine einfache Möglichkeit, eine Hysterese zu erreichen, um zu verhindern, dass die Schaltung schwingt?

Ich kenne mich mit LiPo-Akkus überhaupt nicht aus.

Aber um zu erkennen, dass der Spannungspegel unter eine bestimmte Grenze fällt, können Sie immer OP-AMPS verwenden ...

Ich habe dieses uralte Buch ... Ich hoffe, es hilft Ihnen ...

Danke Schwanand. Ein Aspekt von LiPo-Akkuzellen ist, dass sie ihre Wiederaufladefähigkeit verlieren, wenn sie unter 3 V entladen werden.
Hinzufügen einer Spannungsabschaltung zu einer Schaltung?
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